广西壮族自治区贵港市桂平市2023年物理高二第一学期期末学业水平测试试题含解析

广西壮族自治区贵港市桂平市2023年物理高二第一学期期末学业水平测试试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、某电场的等势面如图所示，A、B、C是等势面上的三点，下列说法正确的是A.负点电荷在A点受到的电场力小于在C时的电场力B.将正点电荷从A点移到C点，电场力做负功C.负点电荷在A点的电势能小于在B点的电势能D.正点电荷在B点的电势能大于在C点的电势能2、如图所示的电路，R1、R2、R4均为定值电阻，R3为热敏电阻(温度升高，电阻减小)，电源的电动势为E，内阻为r.起初电容器中悬停一质量为m的带电尘埃，当环境温度降低时，下列说法正确的是()A.电压表和电流表示数都减小B.电压表和电流表的示数都增大C.电压表和电流表的示数变化量之比保持不变D.带电尘埃将向下极板运动3、民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上，弯弓放箭射击侧向的固定目标靶，如图所示．忽略空气阻力和箭在竖直方向的运动，运动员要射中目标靶心，他放箭时（）A.箭应直接指向目标靶心 B.箭应指向目标靶心的左侧C.箭应指向目标靶心的右侧 D.无法判断4、如图所示，螺线管与灵敏电流计相连，一条形磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管，不计空气阻力．下列说法正确的是A.条形磁铁做自由落体运动 B.电流计中的电流先由B到A，后由A到BC.磁铁减少的重力势能等于回路中产生的热量 D.A点的电势先高于B点的电势，后低于B点的电势5、如图所示，一个绝缘光滑半圆环轨道处于竖直向下的匀强电场E中，在轨道的上端，一个质量为m、带电量为＋q的小球由静止开始沿轨道运动，则（）A.小球运动过程中机械能守恒B.小球机械能和电势能的总和先增大后减小C.在最低点球对环的压力为（mg＋qE）D.在最低点球对环的压力为3（mg＋qE）6、实验得到金属钙的光电子的最大初动能与入射光频率的关系如图所示．下表中列出了几种金属的截止频率和逸出功,参照下表可以确定的是()金属钨钙钠截止频率10.957.735.53逸出功4.543.202.29A.如用金属钨做实验得到的图线也是一条直线,其斜率比图中直线的斜率大B.如用金属钠做实验得到的图线也是一条直线,其斜率比图中直线的斜率大C.如用金属钠做实验得到的图线也是一条直线,设其延长线与纵轴交点的坐标为,则D.如用金属钨做实验,当入射光的频率时,可能会有光电子逸出二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、在电场方向水平向右的匀强电场中，一带电小球从A点竖直向上抛出，其运动的轨迹如图所示，小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上，M为轨迹的最高点，小球抛出时的动能为8J，在M点的动能为6J，不计空气的阻力，则下列判断正确的是()A.小球水平位移x1与x2的比值为1∶3 B.小球水平位移x1与x2的比值为1∶4C.小球落到B点时的动能为32J D.小球从A点运动到B点的过程中最小动能为6J8、如图所示，竖直面内的虚线上方是一匀强磁场B，从虚线下方竖直上抛一正方形线圈，线圈越过虚线进入磁场，最后又落回原处，运动过程中线圈平面保持在竖直面内，不计空气阻力，则（）A.上升过程克服磁场力做的功大于下降过程克服磁场力做的功B.上升过程克服磁场力做的功等于下降过程克服磁场力做的功C.上升过程克服重力做功的平均功率大于下降过程克服重力做功的平均功率D.上升过程克服重力做功的平均功率等于下降过程克服重力做功的平均功率9、远距离输电装置如图所示，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，当k由2改接为1时，下列说法正确的是（

）A.电压表读数增大B.电流表读数增大C.电流表读数减小D.输电线上损失的功率减小10、如图所示，给平行板电容器带一定量的电荷后，将电容器的两极板A、B分别跟静电计的指针和外壳相连．下列说法中正确的是（）A.将A极板向右移动少许，静电计指针的偏转角将增大B.将A极板向左移动少许，静电计指针的偏转角将增大C.将B极板向上移动少许，静电计指针的偏转角将减小D.将一块玻璃板插入A、B两极板之间，静电计指针的偏转角将减小三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）工厂的天车上钢丝绳长l＝4m，用它来吊运100kg的机件．天车v＝4m/s的速度水平前进，匀速行驶时钢丝绳的拉力为_____N当天车突然刹车，机件刚开始摆动时，钢丝绳对机件的拉力大小为_____N（g＝10m/s2）12．（12分）如图甲所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l=0.20m，电阻R=1.0Ω；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道向下。现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图乙所示。杆的质量m=______kg，杆的加速度a=_________m/s2。四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度14．（16分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小15．（12分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、D【解析】A．如图知为等差等势面，其疏密反应电场强度的大小，故A点电场强度大于C点电场强度，根据F=Eq知负点电荷在A点受到的电场力大于在C时的电场力，故A错误；B．将正点电荷从A点移到C点，电势降低，正电荷电势能减小，电场力做正功，故B错误；C．A、B在同一等势面上，电势能相等，故C错误；D．B点电势大于C点电势，正点电荷在B点的电势能大于在C点的电势能，故D正确。故选D。2、C【解析】首先要读懂电路图，知道电容器的端电压等于R4的端电压，根据温度升高，判断电路的总电阻的变化，在判断支路电压和电流的变化；再根据电容器板间电压的变化，分析板间场强的变化，判断带电尘埃的受力情况，从而分析其运动情况；【详解】AB、当环境温度降低时，R3的阻值增大，外电路总电阻增大，则总电流减小，所以电流表的示数减小；根据欧姆定律可得内电压减小，R1两端的电压减小，并联部分的电压增大，则电压表的示数增大，故A、B错误；C、电压表的示数为U=E−I(R1+r)，则得电压表和电流表的示数变化量之比为，保持不变，故C正确；D、电容器板间电压增大，板间场强增大，带电尘埃所受的电场力增大，则带电尘埃将向上极板运动，故D错误；故选C【点睛】关键是注意此题牵涉的电阻较多，分析应逐项分析，注意灵活应用闭合电路的欧姆定律和各支路的电压与电流的关系3、B【解析】先判断箭参与的两个分运动：一个为沿着箭身指向做匀速直线运动，另一个沿着马奔跑的方向随马一起匀速前进，然后运用运动的合成的知识得到合运动的速度；【详解】如图，v为合速度应该指向目标靶的方向，为箭身指向，为马的奔跑方向，根据速度合成的平行四边形定则，可知箭应指向目标靶心的左侧，故选项B正确，ACD错误【点睛】本题的关键是要确定合运动与分运动，然后运用运动合成的平行四边形定则进行合成，特别要注意不能用某一分运动代替合运动。4、B【解析】A．由于磁铁在运动中产生电磁感应现象，故磁铁受到阻碍作用，故磁铁不会做自由落体运动；故A错误；BD．当磁铁N极向下运动，导致穿过线圈的磁通量变大，且方向向下，则由楞次定律可得线圈中产生感应电流方向盘旋而下，螺线管下端相当于电源的正极。所以通过G的电流方向为从B到A，当S极离开螺线管时，穿过线圈的磁通量变小，且方向向下，则螺线管上端相当于电源的正极。所以通过G的电流方向为从A到B，则A点的电势先低于B点的电势，后高于B点电势，故D错误，B正确；C．根据能量守恒规律可知，磁铁减少的重力势能等于回路中产生的热量和磁铁的动能之和，故磁铁减小的重力势能大于回路中产生的热量，故C错误。故选B。5、D【解析】A．小球运动过程中电场力做功，机械能不守恒．故A不符合题意B．小球运动过程中只有电场力和重力做功，发生的时机械能与电势能的转化，但小球机械能和电势能的总和不变．故B不符合题意CD．小球从最高点到最低点的过程，根据动能定理得：，由，联立解得：N=3（mg+qE）由牛顿第三定律知在最低点球对环的压力为3（mg+qE）．故C不符合题意，D符合题意6、C【解析】光电效应的特点：①金属的逸出功是由金属自身决定的，与入射光频率无关；②光电子的最大初动能Ekm与入射光的强度无关；③光电子的最大初动能满足光电效应方程【详解】由光电效应方程：EKm=hγ-W0=hγ-hγ0可知，EKm-γ图线的斜率表示普朗克常量，横轴截距表示最大初动能为零时的入射光频率，此时的频率等于金属的极限频率，也可以知道极限波长，根据W0=hγ0可求出逸出功．普朗克常量与金属的性质、与光电子的最大初动能、入射光的频率无关，如用金属钨做实验或者用金属钠做实验得到的Ekm-ν图线都是一条直线，其斜率与图中直线的斜率相等，故AB错误；如用金属钠做实验得到的Ekm-ν图线也是一条直线，设其延长线与纵轴交点的坐标为（0，-Ek2），由于钠的逸出功小于钨的逸出功，则Ek2＜Ek1，故C正确；如用金属钨做实验，当入射光的频率ν＜ν1时，不可能会有光电子逸出，故D错误；故选C【点睛】只要记住并理解了光电效应的特点，只要掌握了光电效应方程就能顺利解决此题，所以可以通过多看课本加强对基础知识的理解．解决本题的关键掌握光电效应方程EKm=hγ-W0=hγ-hγ0，知道逸出功与极限频率的关系二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AC【解析】AB.将小球的运动沿水平和竖直方向正交分解，水平分运动为初速度为零的匀加速直线运动。竖直分运动为竖直上抛运动，所以从A到M和从M到B点所用时间相等。对于初速度为零的匀加速直线运动，在连续相等的时间间隔内位移之比为1:3，则小球水平位移x1与x2的比值为1：3，故A正确，B错误；C.设物体在B动能为EkB，水平分速度为vBx，竖直分速度为vBy，由竖直方向运动对称性知：，对于水平分运动运用动能定理得：Fx1=，F(x1+x2)=，由A可知x1：x2=1：3，解得：Fx1=6J，F(x1+x2)=24J，故EkB==32J，故C正确；D.小球受力如图所示：小球受到的合外力为重力和电场力的合力，为恒力，在A点时，合力与速度之间的夹角为钝角，在M点时，合力与速度之间的夹角为锐角，即合力先做负功后做正功，小球的动能先减小后增大，小球从M到B的过程，合力一直做正功，动能一直增大。则小球从A运动到B的过程中最小动能一定小于6J，故D错误。故选：AC。8、AC【解析】由分析上升和下落受力情况可知，上升过程与下落过程经历的路程相等，但上升过程平均速度较大，安培力较大，所以克服磁场力做的功较多；上升和下落克服重力做功和重力做功相等，但上升过程时间较短，所以平均功率较大9、ACD【解析】k接到1后，升压变压器副线圈匝数增多，所以输电电压U2升高（U1：U2=n1：n2，n2增多），因输出功率不变．所以输电线电流减小，电流表的示数减小，输电线上的电压减小，所以最终降压变压器的输出电压变大，电压表测路端电压，示数变大，则AC正确，B错误；电流表示数减小，输电线损失功率减小，故D正确【点睛】对于远距离输电问题，一定要明确整个过程中的功率、电压关系，尤其注意导线上损失的电压和功率与哪些因素有关10、BD【解析】将A极板向右移动少许，电容器两板间的距离减小，根据电容的决定式可知，电容C增大，而电容的电量Q不变，则电容的定义式可知，电容器板间电势差U减小，静电计指针的偏转角将减小．故A错误．同理可知，将A极板向左移动少许，电容器两板间的距离增大，根据电容的决定式可知，电容C减小，而电容的电量Q不变，则电容的定义式可知，电容器板间电势差U增大，静电计指针的偏转角将变大．故B正确.将B极板向上移动少许，两板正对面积减小，根据电容的决定式可知，电容C减小，而电容的电量Q不变，则电容的定义式可知，电容器板间电势差U增大，静电计指针的偏转角将增大．故C错误．将一块玻璃板插入A、B两极板之间，根据电容的决定式可知，电容C增大，而电容的电量Q不变，则电容的定义式可知，电容器板间电势差U减小，静电计指针的偏转角将减小．故D正确．故选BD点睛：本题是电容器的动态变化分析问题，关键由电容的决定式和电容的定义式结合分析.三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、①.1000N；②.1400N【解析】天车匀速行驶时，以机件件为研究对象，根据平衡条件得钢丝的拉力为：F1＝mg＝100×10N＝1000N；由题意知，天车突然停车的瞬间，机件开始做圆周运动，其所受合力提供向心力，即：解得：12、①.0.1kg②.10m/s2【解析】[1][2]导体杆在轨道上做初速度为零的匀加速直线运动，杆切割磁感线产生的感应电动势为E